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Séance de cours

Matériaux composites: Fondements et applications

Dans cours

MSE-234: Comportement mécanique des matériaux

Ce cours est une introduction au comportement mécanique, à l'élaboration, à la structure et au cycle de vie des grandes classes de matériaux de structure (métaux, polymères, céramiques et composites) ...

Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux des matériaux composites, y compris le comportement des polymères, des fibres et des matrices. Il traite de l'importance de la cristallinité, de l'alignement des macromolécules et du rôle des interfaces dans les composites. La séance de cours explore également les propriétés mécaniques et les mécanismes de défaillance des composites dans différentes conditions de chargement.

Enseignant·e·s (3)

Julie Nathalie S Gheysen

Andreas Mortensen

Andreas Mortensen is currently Professor and Director of the Institute of Materials at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL), where he heads the Laboratory for Mechanical Metallurgy. He joined the faculty of EPFL 1997 after ten years, from 1986 to 1996, as a member of the faculty of the Department of Materials Science and Engineering at the Massachusetts Institute of Technology, where he held the successive titles of ALCOA Assistant Professor, Associate Professor, and Professor. His research is focussed on the processing, microstructural development and mechanical behavior of advanced metallic materials with particular focus on metal matrix composites and metal foams, on infiltration processing and capillarity, and on damage and fracture in metallic materials. He is author or co-author of two monographs, around one hundred and eighty scientific or technical publications and twelve patents. Born in San Francisco in 1957, of dual (Danish and US) nationality, Andreas Mortensen graduated in 1980 from the Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris with a Diplôme dIngénieur Civil, and earned his Ph.D. in the Department of Materials Science and Engineering at MIT in 1986. Besides his academic employment, he was a postdoctoral researcher at Nippon Steel during part of 1986, and was invited professor at the Ecole des Mines in Paris during the academic year 1995 to 1996. He is a member of the editorial committee of International Materials Reviews and has co-edited four books. He is a Fellow of ASM, a recipient of the Howe Medal and the Grossman Award of the American Society of Metals, was awarded the Péchiney Prize by the French Academy of Sciences and the Res Metallica Chair from the Katholieke Universiteit Leuven, received three EPFL teaching awards, is one of ISIs Highly Cited authors for Materials Science since 2002 and was awarded an ERC advanced grant in 2012.

David Hernandez Escobar

Source officielle

Concepts associés (32)

Matériau composite

vignette|Multicouche, un exemple de matériau composite. Un matériau composite est un assemblage ou un mélange hétérogène d'au moins deux composants, non miscibles mais ayant une forte capacité d'interpénétration et d'adhésion, dont les propriétés mécaniques se complètent. Le nouveau matériau ainsi constitué possède des propriétés avantageuses que les composants seuls ne possèdent pas. Bien que le terme composite soit moderne, de tels matériaux ont été inventés et abondamment utilisés bien avant l'Antiquité, comme les torchis pour la construction de bâtiments.

Fiber

Fiber or fibre (British English; from fibra) is a natural or artificial substance that is significantly longer than it is wide. Fibers are often used in the manufacture of other materials. The strongest engineering materials often incorporate fibers, for example carbon fiber and ultra-high-molecular-weight polyethylene. Synthetic fibers can often be produced very cheaply and in large amounts compared to natural fibers, but for clothing natural fibers can give some benefits, such as comfort, over their synthetic counterparts.

Fibre naturelle

thumb|Cordelette en chanvre. Les fibres naturelles sont d'origine animale ou végétale. Les plus utilisées sont les fibres de coton, lin et chanvre, ou encore de sisal, jute, kénaf ou coco. Les fibres de chanvre étaient particulièrement prisées pour les cordages et voilures des bateaux de la marine marchande et de guerre du fait de leur grande souplesse et résistance en environnement agressif. Les fibres et filasses de chanvre sont aujourd'hui utilisées par exemple pour l'étanchéité dans le chauffage sanitaire.

Fibre de carbone

vignette|Petits morceaux de fibres de carbone (longueur 8 mm). La fibre de carbone se compose de fibres extrêmement fines, d'environ cinq à dix micromètres de diamètre, et est composée principalement d'atomes de carbone. Ceux-ci sont agglomérés dans des cristaux microscopiques qui sont alignés plus ou moins parallèlement à l'axe long de la fibre. L'alignement des cristaux rend la fibre extrêmement résistante pour sa taille. Plusieurs milliers de fibres de carbone sont enroulées ensemble pour former un fil, qui peut être employé tel quel ou tissé.

Plante à fibres

vignette|Fruit du kapokier (Ceiba pentandra). Les plantes à fibres sont des plantes cultivées pour leurs fibres, utilisées traditionnellement pour fabriquer du papier, des tissus, ou des cordages. Les fibres peuvent être améliorées chimiquement, comme dans le cas de la viscose (utilisée pour produire de la rayonne et de la cellophane). Au cours des dernières années, les chercheurs en science des matériaux s'intéressent au potentiel de ces fibres pour de nouveaux matériaux composites.

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Séances de cours associées (39)

Matériaux composites: Fibres et matrices

Couvre les propriétés et les processus de production des matériaux composites, en mettant l'accent sur le renforcement des fibres et des matrices.

Déformation et rupture dans des matériaux composites

Explore le comportement de déformation et de rupture des matériaux composites, mettant l'accent sur les composites en fibre continue et le rôle de l'interface fibre-matrice.

Recyclage des composites

Explore le processus de recyclage des composites, y compris la récupération des fibres, l'impact environnemental et les applications potentielles des fibres recyclées.

Tests mécaniques : mécanique des fissures et des creeps

Explore les tests de fluage, la déformation et la mécanique des fractures dans les tests mécaniques.

Adhésifs durables : innovations et applications

Explore l'histoire, les avantages et la classification des adhésifs, y compris les options durables comme les adhésifs naturels et les bioadhésifs.

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